JP3498451B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

Info

Publication number
JP3498451B2
JP3498451B2 JP30316595A JP30316595A JP3498451B2 JP 3498451 B2 JP3498451 B2 JP 3498451B2 JP 30316595 A JP30316595 A JP 30316595A JP 30316595 A JP30316595 A JP 30316595A JP 3498451 B2 JP3498451 B2 JP 3498451B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential amplifier
mode switching
circuit
mirror type
semiconductor memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30316595A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09147573A (en
Inventor
靖彦 友廣
泰信 徳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP30316595A priority Critical patent/JP3498451B2/en
Publication of JPH09147573A publication Critical patent/JPH09147573A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3498451B2 publication Critical patent/JP3498451B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体記憶装置に関
するものであり、特にメモリセルから読み出されたデー
タを増幅する差動増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a differential amplifier that amplifies data read from a memory cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体記憶装置では、メモリセルからの
データ読み出しに於ける時間短縮を計る為に、メモリセ
ルからのデータを伝達するデータ線と出力回路との間に
増幅回路を設けて伝達時間を高速化している。
2. Description of the Related Art In a semiconductor memory device, an amplifier circuit is provided between a data line for transmitting data from a memory cell and an output circuit in order to reduce the time required for reading data from the memory cell. Is speeding up.

【0003】図3に示す回路図は、従来のカレントミラ
ー型差動増幅器を示している。図3中のPチャンネルト
ランジスタ(以下PchTrと称す)501,502は
負荷トランジスタであり、PchTr501のゲートは
そのドレインと接続されて定電流源となっている。Pc
hTr502のゲートはPchTr501のドレインに
接続されていて、PchTr502に正帰還をかけてい
る。Nチャンネルトランジスタ(以下NchTrと称
す)503,504は入力トランジスタである。Nch
Tr40は定電流源でもある動作制御用トランジスタで
あり、活性化信号SA1によって図3の回路の動作/非
動作を制御する。
The circuit diagram shown in FIG. 3 shows a conventional current mirror type differential amplifier. P-channel transistors (hereinafter referred to as PchTr) 501 and 502 in FIG. 3 are load transistors, and the gate of the PchTr 501 is connected to its drain to serve as a constant current source. Pc
The gate of hTr502 is connected to the drain of PchTr501, and positive feedback is applied to PchTr502. N-channel transistors (hereinafter referred to as NchTr) 503 and 504 are input transistors. Nch
Tr40 is an operation control transistor which is also a constant current source, and controls the operation / non-operation of the circuit of FIG. 3 by the activation signal SA1.

【0004】図3の動作を説明する。今、図3中のDi
nにはVDD−ΔV、bDinにはVDDの電圧がかか
り(つまり入力されるデータはLow)、NchTr4
0はON(動作状態)であるとする。ここで、VDDは
電源電位、VSSは接地電位、ΔVはメモリセルから読
み出されたデータによって生じるDinとbDinとの
電位差である。この時、NchTr503,504はO
N状態になってノードa,b共にVSS側に電圧降下し
ていく。PchTr501は定電流源で常時ON状態、
PchTr502はノードaの電位を受けてON状態に
なる。ただし、NchTr504を流れる電流はそのゲ
ートにかかる電圧がNchTr503よりΔV分低いこ
とからNchTr503に比べて少なくなっているた
め、ノードbはノードaより電圧が高くなり、更にノー
ドaの電圧はPchTR502に帰還がかかって、ノー
ドbをよりVDD側に上昇させる。よって最終的にDo
utにHighのデータが出力され、インバータ等を介
してLowのデータが出力回路に伝達されることにな
る。
The operation of FIG. 3 will be described. Now, Di in FIG.
VDD-ΔV is applied to n, VDD voltage is applied to bDin (that is, the input data is Low), and NchTr4
It is assumed that 0 is ON (operating state). Here, VDD is the power supply potential, VSS is the ground potential, and ΔV is the potential difference between Din and bDin generated by the data read from the memory cell. At this time, NchTr 503 and 504 are O
In the N state, both nodes a and b drop in voltage toward the VSS side. PchTr501 is a constant current source and is always on,
The PchTr 502 receives the potential of the node a and turns on. However, the current flowing through the NchTr 504 is smaller than that of the NchTr 503 because the voltage applied to the gate thereof is lower than that of the NchTr 503 by ΔV. Therefore, the voltage of the node b becomes higher than that of the node a, and the voltage of the node a is fed back to the PchTR 502. Therefore, the node b is further raised to the VDD side. So finally Do
High data is output to ut, and Low data is transmitted to the output circuit via an inverter or the like.

【0005】図3に於いてDinにVDD,bDinに
VDD−ΔVが入力される(つまり入力データがHig
h)場合では、NchTr503,504がON状態に
なってノードa,bがVSS側に降下し始めるのは前述
の場合と同じであるが、今度はNchTr503を流れ
る電流がNchTr504より少なくなる。このため、
ノードaの電圧がノードbより高くなり、更にノードa
の電圧がPchTr502を流れる電流を減少させるた
め、ノードbをよりVSS側に降下させる。よって最終
的にLowのデータが出力され、インバータ等を介して
Highのデータが出力回路に伝達される。
In FIG. 3, VDD is input to Din and VDD-ΔV is input to bDin (that is, input data is High).
In the case of h), the NchTrs 503 and 504 are in the ON state and the nodes a and b start to drop to the VSS side as in the case described above, but this time, the current flowing through the NchTr 503 becomes smaller than that of the NchTr 504. For this reason,
The voltage of node a becomes higher than that of node b, and node a
The voltage of 2 reduces the current flowing through the PchTr 502, so that the node b is further lowered to the VSS side. Therefore, the Low data is finally output, and the High data is transmitted to the output circuit via the inverter or the like.

【0006】図4は従来の差動増幅器の別の例で、ダブ
ルエンド型差動増幅器を示す回路図である。これはカレ
ントミラー型差動増幅器を対にして使用するもので、特
開59−139193に開示されている技術である。図
4の回路60及び回路70はカレントミラー型差動増幅
器であり、NchTr40は図3のものと同じ機能を果
たす。図4の回路は動作的にカレントミラー型差動増幅
器と同じであるが、相補の出力信号を作れるところが特
徴である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a double-ended differential amplifier as another example of the conventional differential amplifier. This uses a pair of current mirror type differential amplifiers and is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-139193. The circuit 60 and the circuit 70 of FIG. 4 are current mirror type differential amplifiers, and the NchTr 40 performs the same function as that of FIG. The circuit of FIG. 4 is operationally the same as the current mirror type differential amplifier, but is characterized in that complementary output signals can be produced.

【0007】図5に正帰還負荷制御型差動増幅器(以
下、正帰還型差動増幅器と称す)の回路図を示す。この
技術は特公昭57−54878に開示されている技術で
ある。この回路の動作は以下のようになる。
FIG. 5 shows a circuit diagram of a positive feedback load control type differential amplifier (hereinafter referred to as a positive feedback type differential amplifier). This technique is a technique disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 57-54878. The operation of this circuit is as follows.

【0008】図5のDinにVDD,bVinにVDD
−ΔVの電圧がかかる(つまりHighのデータが入力
される)とする。これによりNchTr803,804
がON状態になる。よって図5中のノードc,dの電圧
はVSS側に降下し始める。しかし、NchTr803
を流れる電流がNchTr804に比べて低くなってい
る(ゲート電圧がΔV分低い)ため、ノードcの電圧は
ノードdの電圧より高くなる。そしてノードcの電圧が
PchTr802に、ノードdの電圧がPchTr80
1にそれぞれ帰還がかかる。これにより、PchTr8
02を流れる電流が少なくなってノードdはよりVSS
側に電圧降下し、これを受けてPchTr801を流れ
る電流が多くなり、ノードcの電圧はよりVDD側に電
圧上昇する。以上を繰り返して最終的にDoutにLo
w、bDoutにHighが出力される。このように帰
還がかかることによって、正帰還型差動増幅器は高速・
高増幅で、更に貫通電流が流れる期間が非常に短く低消
費電流である。
VDD in FIG. 5 and VDD in bVin
It is assumed that a voltage of −ΔV is applied (that is, High data is input). By this, NchTr 803, 804
Turns on. Therefore, the voltages of the nodes c and d in FIG. 5 start to drop to the VSS side. However, NchTr803
Since the current flowing through is lower than that of the NchTr 804 (the gate voltage is lower by ΔV), the voltage of the node c becomes higher than the voltage of the node d. The voltage of the node c is PchTr802, and the voltage of the node d is PchTr80.
Each one will be returned. As a result, PchTr8
The current flowing through 02 becomes smaller, and the node d becomes more VSS.
The voltage drops to the side, the current flowing through the PchTr 801 increases in response to this, and the voltage of the node c increases to the VDD side. Repeating the above, finally Lo to Dout
High is output to w and bDout. With such feedback, the positive feedback differential amplifier is
With high amplification, the period during which the through current flows is very short and the current consumption is low.

【0009】図6に示すブロック図は、従来のダブルエ
ンドカレントミラー型差動増幅器と正帰還型差動増幅器
を組み合わせた場合で、特開平2−276094及び特
開平6−12879に開示されている技術である。これ
はまず最初にダブルエンドカレントミラー型差動増幅器
で微少電位差を高感度に増幅した後、交差型差動増幅器
で高速に増幅する構成になっている。
The block diagram shown in FIG. 6 is a combination of a conventional double end current mirror type differential amplifier and a positive feedback type differential amplifier and is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-276094 and 6-12879. It is a technology. This is configured such that a minute potential difference is first amplified with high sensitivity by a double end current mirror type differential amplifier, and then is amplified at high speed by a crossing type differential amplifier.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の差動増幅器では
以下の長所・短所がある。
The conventional differential amplifier has the following advantages and disadvantages.

【0011】カレントミラー型差動増幅器は、高感度で
入力レベルが広いという長所がある反面、出力が1本の
為、外部の回路で相補の信号を作成して出力回路に入力
する必要があり、更に負荷トランジスタの1つが定電流
源であるため、貫通電流が流れて消費電流が多くなる、
という短所がある。
The current mirror type differential amplifier has the advantages of high sensitivity and wide input level, but has one output, so it is necessary to create a complementary signal by an external circuit and input it to the output circuit. Furthermore, since one of the load transistors is a constant current source, a through current flows and the current consumption increases.
There is a disadvantage.

【0012】ダブルエンドカレントミラー型はカレント
ミラー型の長所を備えつつ、相補の信号を生成できる
が、貫通電流が流れる為の消費電流増加という短所があ
る。
The double-ended current mirror type has the advantages of the current mirror type and can generate complementary signals, but has the disadvantage of increasing the current consumption due to the flow of through current.

【0013】正帰還型差動増幅器は、高速高増幅で貫通
電流が少ないという長所があるが、入力信号の電位差が
微少な場合の入力レベルが狭いという短所がある。
The positive feedback type differential amplifier has the advantages of high speed and high amplification and a small through current, but has the disadvantage of having a narrow input level when the potential difference between input signals is very small.

【0014】ダブルエンドカレントミラー型と正帰還型
との組み合わせでは、ダブルエンドカレントミラー型と
正帰還型の長所を合わせ持つが、素子数が多くなるため
レイアウト面積が大きくなるという短所がある。
The combination of the double end current mirror type and the positive feedback type has the advantages of the double end current mirror type and the positive feedback type, but has the disadvantage of increasing the layout area because the number of elements increases.

【0015】そこで本発明の目的は、上記の差動増幅器
の長所を有しつつも短所を克服できる差動増幅器を提供
する事にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a differential amplifier which has the advantages of the above-mentioned differential amplifier but can overcome the disadvantages thereof.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、複数のメモリセルが配置されたメモリセルアレイと
該メモリセルから読み出されたデータをデータ線を介し
て差動増幅器で増幅し、出力回路へ伝達する構成の半導
体記憶装置に於いて、該差動増幅器をカレントミラー型
差動増幅器を2組対称にして構成し、該2組のカレント
ミラー型増幅器の定電流源となる負荷素子への電流供給
を制御する動作モード切り替え回路を備えることによ
り、カレントミラー型差動増幅器を正帰還負荷制御型差
動増幅器として動作させ、該動作モード切り替え回路を
制御するモード切り替え信号は、差動増幅器活性化信号
よりも後に活性化されることを特徴とする。
A semiconductor memory device of the present invention is a memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged and data read from the memory cells is amplified by a differential amplifier via a data line, In a semiconductor memory device configured to transmit to an output circuit, the differential amplifier is configured by symmetrically arranging two sets of current mirror type differential amplifiers, and a load element serving as a constant current source of the two sets of current mirror type amplifiers. By providing the operation mode switching circuit for controlling the current supply to the current mirror type differential amplifier, the current mirror type differential amplifier operates as a positive feedback load control type differential amplifier, and the mode switching signal for controlling the operation mode switching circuit is It is characterized in that it is activated after the amplifier activation signal.

【0017】又、本発明の別の半導体記憶装置は、複数
のメモリセルが配置されたメモリセルアレイと該メモリ
セルから読み出されたデータをデータ線を介して差動増
幅器で増幅し、出力回路へ伝達する構成の半導体記憶装
置に於いて、該差動増幅器をカレントミラー型差動増幅
器を2組対称にして構成し、該2組のカレントミラー型
増幅器の定電流源となる負荷素子への電流供給を制御す
る動作モード切り替え回路を備えることにより、カレン
トミラー型差動増幅器を正帰還負荷制御型差動増幅器と
して動作させ、該差動増幅器の出力信号を検出して該モ
ード切り替え信号を活性化するための出力信号検出回路
を備えることを特徴とする。
In another semiconductor memory device of the present invention, a memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged and data read from the memory cells are amplified by a differential amplifier via a data line, and an output circuit is provided. In a semiconductor memory device configured to transmit to a load element serving as a constant current source of the two sets of current mirror type differential amplifiers, the differential amplifier is configured to be symmetrical with respect to two sets of current mirror type differential amplifiers. By providing the operation mode switching circuit for controlling the current supply, the current mirror type differential amplifier operates as a positive feedback load control type differential amplifier, the output signal of the differential amplifier is detected, and the mode switching signal is activated. It is characterized in that it is provided with an output signal detection circuit for converting the signal into a signal.

【0018】[0018]

【作用】動作初期はSA2が非活性状態である為、ダブ
ルエンドカレントミラー型として動作する。出力が出て
からSA2を活性化状態にすると、正帰還型として動作
する。又、出力信号検出回路を備える場合には、差動増
幅器の出力に信号が現れたことを出力信号検出回路が検
出して動作モード切り替え回路を制御することにより、
ダブルエンドカレントミラー型の動作と正帰還型の動作
とを適切なタイミングで自動的に切り替えることができ
る。
The SA2 is in the inactive state at the initial stage of operation, so that the SA2 operates as a double end current mirror type. When SA2 is activated after the output is output, it operates as a positive feedback type. When the output signal detection circuit is provided, the output signal detection circuit detects that a signal appears at the output of the differential amplifier and controls the operation mode switching circuit.
The double end current mirror type operation and the positive feedback type operation can be automatically switched at an appropriate timing.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は本発明の半導体記憶装置の
実施例を示す回路図である。図中の回路10は動作モー
ド切り替え回路、回路20,30はカレントミラー型差
動増幅器、トランジスタ40は定電流源でもある動作制
御用トランジスタである。
1 is a circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor memory device of the present invention. In the figure, a circuit 10 is an operation mode switching circuit, circuits 20 and 30 are current mirror type differential amplifiers, and a transistor 40 is an operation control transistor which is also a constant current source.

【0020】カレントミラー型差動増幅器である回路2
0は負荷トランジスタ201,202のドレインに各々
直列接続される入力トランジスタ203,204で構成
され、負荷トランジスタ201,202のゲートは20
2のドレインに接続される。回路30も同様に、負荷ト
ランジスタ301,302の各々と入力トランジスタ3
03,304が直列接続され、負荷トランジスタ30
1,302のゲートは301のドレインに接続される。
入力トランジスタ203と303のゲートは共通接続さ
れ、204と304のゲートが共通接続されて同じ入力
が与えられる。出力はPchTr201と302のドレ
インから1つとPchTr202と301のドレインか
ら1つの計2つでそれぞれ相補の関係となる。入力トラ
ンジスタのソースは全て共通接続されて、動作制御用ト
ランジスタ40のドレイン・ソース経路を介してVSS
に接続されている。動作制御用トランジスタ40のゲー
トにはSA1が入力される。負荷トランジスタ201と
302のソースは直接VDDに接続されているが、20
2,301は各々動作モード切り替え回路を構成してい
るPchTr101,102のドレイン・ソース経路を
介してVDDに接続される。PchTr101,102
のゲートにはSA2が入力される。
Circuit 2 which is a current mirror type differential amplifier
0 is composed of input transistors 203 and 204 connected in series to the drains of the load transistors 201 and 202, respectively, and the gates of the load transistors 201 and 202 have 20 gates.
2 connected to the drain. Similarly, the circuit 30 similarly includes each of the load transistors 301 and 302 and the input transistor 3.
03 and 304 are connected in series, and the load transistor 30
The gates of 1,302 are connected to the drain of 301.
The gates of the input transistors 203 and 303 are commonly connected, and the gates of 204 and 304 are commonly connected to provide the same input. Two outputs, one from the drains of the PchTrs 201 and 302 and one from the drains of the PchTrs 202 and 301, have a complementary relationship. The sources of the input transistors are all commonly connected, and VSS is connected through the drain / source path of the operation control transistor 40.
It is connected to the. SA1 is input to the gate of the operation control transistor 40. The sources of the load transistors 201 and 302 are directly connected to VDD.
Reference numerals 2, 301 are connected to VDD via the drain / source paths of the PchTrs 101, 102 constituting the operation mode switching circuit. PchTr 101, 102
SA2 is input to the gate of.

【0021】図1の動作を説明する。最初に活性化信号
SA1がLowの時は図1の回路は動作しない。SA1
はメモリセルの読み出し動作が開始されるとHighレ
ベルになって図1の回路を作動状態にする。この時モー
ド切り替え信号SA2はLowレベルで動作モード切り
替え回路10を非活性化(つまりPchTr101,1
02を共にON状態)にしている。この状態では図1の
回路はダブルエンドカレントミラー型差動増幅器として
動作する。次に図1の回路の出力にデータが出た時点
で、SA2をHighレベルにする。すると、動作モー
ド切り替え回路10を構成するPchTr101,10
2は共にOFF状態になる。よって、PchTr101
に直列接続される負荷トランジスタ202及び入力トラ
ンジスタ204、PchTr102に直列接続される負
荷トランジスタ301及び入力トランジスタ303の経
路は電流が流れなくなる。よって図1の回路は実質、負
荷トランジスタ201,302及び入力トランジスタ2
03,304で構成され、負荷トランジスタ201のゲ
ート及び負荷トランジスタ302のゲートが互いのドレ
インに接続される正帰還型差動増幅器になる。
The operation of FIG. 1 will be described. First, when the activation signal SA1 is Low, the circuit of FIG. 1 does not operate. SA1
When the read operation of the memory cell is started, goes to High level to activate the circuit of FIG. At this time, the mode switching signal SA2 is at a low level to deactivate the operation mode switching circuit 10 (that is, PchTr101, 1).
Both 02 are turned on. In this state, the circuit of FIG. 1 operates as a double end current mirror type differential amplifier. Next, when data is output to the output of the circuit of FIG. 1, SA2 is set to High level. Then, the PchTrs 101, 10 forming the operation mode switching circuit 10
Both 2 are turned off. Therefore, PchTr101
Current does not flow through the path of the load transistor 202 and the input transistor 204 connected in series with the load transistor 301 and the input transistor 303 connected in series with the PchTr 102. Therefore, the circuit of FIG. 1 is substantially the same as the load transistors 201 and 302 and the input transistor 2.
03, 304, and the gate of the load transistor 201 and the gate of the load transistor 302 are connected to their respective drains to form a positive feedback differential amplifier.

【0022】図2は図1の回路の動作状態を示すグラフ
である。メモリセルからの出力データでもあるDinは
読み出し開始からHighとLowに分かれるが、その
差がある程度になる(図2では例として50mV)時点
で差動増幅器動作信号SA1が活性化(Highレベ
ル)になって入力を増幅し始める。この時は、高増幅度
のダブルエンドカレントミラー型差動増幅器として動作
している。そしてDoutが確定した後動作モード切り
替え信号SA2が活性化されると、正帰還型差動増幅器
として高速増幅を始めるので、Doutの電位差が急速
に大きくなる。消費電流も、SA2が活性化された時点
で貫通電流が流れなくなるので、従来のダブルエンドカ
レントミラー型より低消費電流となる。
FIG. 2 is a graph showing the operating state of the circuit of FIG. Din, which is also output data from the memory cell, is divided into High and Low from the start of reading, but the differential amplifier operation signal SA1 is activated (High level) when the difference becomes a certain amount (50 mV in FIG. 2, for example). It begins to amplify the input. At this time, it operates as a high-amplification double-end current mirror type differential amplifier. When the operation mode switching signal SA2 is activated after Dout is determined, high-speed amplification is started as the positive feedback differential amplifier, so that the potential difference of Dout rapidly increases. The current consumption is lower than that of the conventional double end current mirror type because the through current stops flowing when SA2 is activated.

【0023】図7は本発明の半導体記憶装置の別の実施
例を示した回路図である。図7中の動作モード切り替え
回路をPchTr103の1つで構成した場合である。
図7の動作は図1と同じである。PchTr103の電
流駆動能力が必要十分であれば素子構成数が少ない回路
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another embodiment of the semiconductor memory device of the present invention. This is a case where the operation mode switching circuit in FIG. 7 is configured by one PchTr 103.
The operation of FIG. 7 is the same as that of FIG. If the current drive capability of the PchTr 103 is necessary and sufficient, it is a circuit with a small number of element configurations.

【0024】図8は本発明の半導体記憶装置の別の実施
例を示す回路図で、動作モード切り替え回路を出力検知
回路で制御する例を示している。図8中の回路90が出
力信号検出回路であり、回路10は動作モード切り替え
回路である。出力信号検出回路90の入力は差動増幅器
の出力に接続されており、出力信号検出回路90の出力
がモード切り替え信号SA2となっている。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another embodiment of the semiconductor memory device of the present invention, which shows an example in which the operation mode switching circuit is controlled by the output detection circuit. A circuit 90 in FIG. 8 is an output signal detection circuit, and a circuit 10 is an operation mode switching circuit. The input of the output signal detection circuit 90 is connected to the output of the differential amplifier, and the output of the output signal detection circuit 90 is the mode switching signal SA2.

【0025】図8の動作を説明すると、増幅されるべき
データが差動増幅器の入力DinとbDinに入力さ
れ、始めはダブルエンドカレントミラー型として高感度
な増幅を行う。増幅された信号が出力に現れて出力Do
ut,bDoutの電位が低下すると出力信号検出回路
がそれを検出してSA2を活性化(この場合Highレ
ベル)にする。これにより動作モード切り替え回路10
が活性化されPchTr104がOFF状態になるの
で、ダブルエンドカレントミラー型の動作から正帰還型
の動作に切り替わりる。このように出力信号検出回路を
備えると、常に動作モード切り替え回路を適切なタイミ
ングで活性化させることができ、プロセスパラメータや
電源電圧の変動に対しても誤動作の無い高速・低消費電
流な差動増幅器を得ることができる。
Explaining the operation of FIG. 8, the data to be amplified is input to the inputs Din and bDin of the differential amplifier, and at first, the double end current mirror type is used to perform highly sensitive amplification. The amplified signal appears at the output and the output Do
When the potentials of ut and bDout decrease, the output signal detection circuit detects it and activates SA2 (in this case, High level). Thereby, the operation mode switching circuit 10
Is activated and the PchTr 104 is turned off, so that the operation of the double end current mirror type is switched to the operation of the positive feedback type. When the output signal detection circuit is provided in this way, the operation mode switching circuit can always be activated at an appropriate timing, and a high-speed, low-current-consumption differential circuit that does not malfunction even with fluctuations in process parameters and power supply voltage An amplifier can be obtained.

【0026】上述の差動増幅器はCMOSで構成してあ
るが、これに限定されるものではなく、例えば入力トラ
ンジスタ203,204,303,304がバイポーラ
トランジスタ等で構成されていても良い。
Although the above-mentioned differential amplifier is composed of CMOS, it is not limited to this, and the input transistors 203, 204, 303 and 304 may be composed of bipolar transistors or the like.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
を用いることで高速、高感度・高増幅度・低消費電流・
省スペースの差動増幅器を構成することができ、更に出
力信号検出回路を備えた場合では、プロセスパラメータ
や電源電圧の変動に対しても誤動作の無い高安定な差動
増幅器を得ることができる。
As is apparent from the above description, by using the present invention, high speed, high sensitivity, high amplification, low current consumption,
A space-saving differential amplifier can be configured, and when an output signal detection circuit is further provided, it is possible to obtain a highly stable differential amplifier that does not malfunction even with variations in process parameters and power supply voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の半導体記憶装置の実施例を示す回路
図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a semiconductor memory device of the present invention.

【図2】本発明の半導体記憶装置の動作状態を示すグラ
フ。
FIG. 2 is a graph showing an operating state of the semiconductor memory device of the present invention.

【図3】従来の半導体記憶装置のカレントミラー型差動
増幅器例を示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a current mirror type differential amplifier of a conventional semiconductor memory device.

【図4】従来の半導体記憶装置のダブルエンドカレント
ミラー型差動増幅器例を示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a double end current mirror type differential amplifier of a conventional semiconductor memory device.

【図5】従来の半導体記憶装置の正帰還型差動増幅器例
を示す回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a positive feedback type differential amplifier of a conventional semiconductor memory device.

【図6】従来の半導体記憶装置のダブルエンドカレント
ミラー型差動増幅器と正帰還型差動増幅器を直列接続し
た例を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing an example in which a double-end current mirror type differential amplifier and a positive feedback type differential amplifier of a conventional semiconductor memory device are connected in series.

【図7】本発明の半導体記憶装置の別の実施例示す回路
図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another embodiment of the semiconductor memory device of the present invention.

【図8】本発明の半導体記憶装置の別の実施例示す回路
図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another embodiment of the semiconductor memory device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ・・・ モード切り
替え回路 101 ・・・ PchTr 102 ・・・ PchTr 103 ・・・ PchTr 104 ・・・ PchTr 20,30,60,70 ・・・ カレントミ
ラー型差動増幅器 201,202,301,302 ・・・ 負荷トラン
ジスタ(PchTr) 203,204,303,304 ・・・ 入力トラン
ジスタ(NchTr) 40 ・・・ 動作制御用
トランジスタ 90 ・・・ 出力信号検
出回路 SA1 ・・・ 差動増幅器
活性化信号 SA2 ・・・ モード切り
替え信号
10 ... Mode switching circuit 101 ・ ・ ・ PchTr 102 ・ ・ ・ PchTr 103 ・ ・ ・ PchTr 104 ・ ・ ・ PchTr 20, 30, 60, 70 ・ ・ ・ Current mirror type differential amplifier 201, 202, 301, 302・ ・ ・ Load transistors (PchTr) 203, 204, 303, 304 ・ ・ ・ Input transistors (NchTr) 40 ・ ・ ・ Operation control transistor 90 ・ ・ ・ Output signal detection circuit SA1 ・ ・ ・ Differential amplifier activation signal SA2 ... Mode switching signals

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/41 - 11/419 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11C 11/41-11/419

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のメモリセルが配置されたメモリセ
ルアレイと該メモリセルから読み出されたデータをデー
タ線を介して差動増幅器で増幅し、出力回路へ伝達する
構成の半導体記憶装置に於いて、該差動増幅器はカレン
トミラー型差動増幅器を対にして構成されるダブルエン
ドカレントミラー型差動増幅器と、該ダブルエンドカレ
ントミラー型差動増幅器の定電流源となる負荷素子と電
源電位との間に設けた動作モード切り替え回路とを含
み、該動作モード切り替え回路が非活性時は該ダブルエ
ンドカレントミラー型差動増幅器として動作し、該動作
モード切り替え回路が活性時は正帰還負荷制御型差動増
幅器として動作する差動増幅器を有することを特徴とす
る半導体記憶装置。
1. A semiconductor memory device having a memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged, and data read from the memory cells is amplified by a differential amplifier via a data line and transmitted to an output circuit. And the differential amplifier is
A double-ended amplifier consisting of a pair of Tomiller differential amplifiers
Decurrent mirror type differential amplifier and the double end
The load element and the electric current which are the constant current source of the non-mirror type differential amplifier.
And an operation mode switching circuit provided between the source potential and the source potential.
When the operation mode switching circuit is inactive, the double error
And operates as a current mirror type differential amplifier.
Positive feedback load control differential increase when the mode switching circuit is active
A semiconductor memory device having a differential amplifier that operates as a width device.
【請求項2】 該動作モード切り替え回路を制御するモ
ード切り替え信号は、差動増幅器活性化信号よりも後に
活性化されることを特徴とする請求項1記載の半導体記
憶装置。
2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the mode switching signal for controlling the operation mode switching circuit is activated after the differential amplifier activation signal.
【請求項3】 該差動増幅器の出力信号を検知して、該
モード切り替え信号を活性化するための出力信号検出回
路を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶
装置。
3. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising an output signal detection circuit for detecting an output signal of the differential amplifier and activating the mode switching signal.
JP30316595A 1995-11-21 1995-11-21 Semiconductor storage device Expired - Fee Related JP3498451B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30316595A JP3498451B2 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Semiconductor storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30316595A JP3498451B2 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Semiconductor storage device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09147573A JPH09147573A (en) 1997-06-06
JP3498451B2 true JP3498451B2 (en) 2004-02-16

Family

ID=17917675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30316595A Expired - Fee Related JP3498451B2 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Semiconductor storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3498451B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018157238A (en) * 2015-08-19 2018-10-04 ソニー株式会社 Semiconductor device, operational amplifier and electronic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09147573A (en) 1997-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3488612B2 (en) Sense amplifier circuit
US4697112A (en) Current-mirror type sense amplifier
US6359473B1 (en) Amplifier for use in semiconductor integrated circuits
KR100322540B1 (en) Memory device for minimizing the layout area occupied by input and output sense amplifier
JPH0453039B2 (en)
KR20020091618A (en) Sense amplifier in semiconductor memory device
JP3825338B2 (en) I / O line sense amplifier for memory device
JPH05198184A (en) Electric current sense amplifier of sram
JP2756797B2 (en) FET sense amplifier
JP2000306385A (en) Complementary differential input buffer for semiconductor memory
KR950005171B1 (en) Current mirror amplifier and driving method
US4658160A (en) Common gate MOS differential sense amplifier
US5815450A (en) Semiconductor memory device
JP2766056B2 (en) Current sense amplifier
JP3498451B2 (en) Semiconductor storage device
US5412607A (en) Semiconductor memory device
US6597612B2 (en) Sense amplifier circuit
JPH10125084A (en) Current amplifier
JPH08147976A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3968818B2 (en) Amplifier
GB2301213A (en) Dynamic level converter for a semiconductor memory device
JP2705605B2 (en) Sense amplifier circuit
JP3154502B2 (en) Signal amplifier circuit and semiconductor memory device using the same
JP2000090683A (en) Sense amplifier circuit
JP2905302B2 (en) Information reading circuit of storage device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091205

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101205

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees